Née à Kalispell (Etats-Unis), Michelle Williams s’est légalement émancipée de ses parents à l’âge de 15 ans et est ressortie diplômée de l’université catholique de Santa Fe.
Comme toute apprentie comédienne qui se respecte, elle est passée par la case télévision (Alerte à Malibu, Papa bricole) et a commencé par s’illustrer dès 14 ans dans des productions familiales (Les nouvelles aventures de Lassie) ou horrifiques (Elle est La mutante jeune, Halloween, 20 ans après).
C’est évidemment la série Dawson devenue une référence pour les adolescents de tous continents, où elle incarnera Jen Lindley, durant 128 épisodes, de 1998 à 2003, qui lui vaut une rapide accession à la célébrité. Mais le tournage de la série ne l’empêche pas de tenter une percée au cinéma : à son actif, des comédies pour ados (Dick, les coulisses de la présidence, But I’m a Cheerleader) mais aussi beaucoup de films indépendants (Prozac Nation, avec Christina Ricci, The United States of Leland, un puzzle criminel avec Ryan Gosling en meurtrier sans âme, The Station Agent, singulier drame de la solitude ) et même un rôle clé dans le Land of Plenty de Wim Wenders, qui lui vaut une citation aux Independant Spirit Awards.
Mais, c’est véritablement son interprétation touchante de l’épouse malheureuse d’Heath Ledger dans Brokeback Mountain, qui lui permet de séduire un public plus mature ainsi que la profession : elle y gagne notamment ses premières nominations au Golden Globe et à l’Oscar du meilleur second rôle féminin.
Depuis, outre sa participation à l’aventure d’I’m not there, Michelle Williams a été applaudie au théâtre dans La cerisaie et Smelling A Rat, The Tourist et Incendiary, tous 2 avec Ewan McGregor, et a séduit les ex-inséparables Spike Jonze et Charlie Kaufman, le 1er l’ayant engagé pour donner de la voix à sa nouvelle folie, Where the Wild Things Are, le second pour son 1er film en tant que réalisateur, Synecdoche, New York, récit des déboires professionnels et sentimentaux d’un directeur de théâtre, joué par Philip Seymour Hoffman.
En 2009, elle est aussi à l'affiche du film Wendy et Lucy, présenté dans la section Un certain regard au 61ème festival de Cannes.
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